变电所直流电源故障案例分析.doc

变电所直流电源故障案例分析一、长流水变电所直流电源蓄电池无输出故障1、故障概况：2007年6月28日11时45分，长流水变电所在技术员杨聚堂的指导下，对直流屏关闭交流电源后，蓄电池单独供电（放电）状态下，对每一个蓄电池电压进行测量。查看每个蓄电池电压是否低于规定值来进行容量检查。办理好工作票，值班员崔泽香关闭直流屏的交流电源后约3分钟，直流屏处发出异常音响，直流KM、XM、HM电源全部消失。经技术科主管技术人员初步判断是两组蓄电池无输出，安排将白墩子变电所蓄电池拆下一组接入长流水变电所直流盘，23：05直流屏恢复正常供电，但监控仪显示整流模块充电方式与电池充电状态不符。2007年6月29日12：00，银川检修车间到达长流水变电所对直流电源设备进行了认真的测试检查，经检查，直流盘上四只整流模块工作正常，从整流模块至蓄电池及合闸母线之间的连线连接牢固正常。对蓄电池进行充放电试验，两组蓄电池整组均无输出，检查发现1#蓄电池组第17只电池内部损坏无任何输出，2#蓄电池组第14只电池内部损坏无任何输出。拆除1#蓄电池组第17只损坏蓄电池，对剩余17只电池进行充放电试验，其中第2、9、10、11、14、12只电池放电10分钟电压即下降至7-9V，单独充电容量不能恢复，经询问该蓄电池厂家武汉普天公司答复该型号蓄电池设计使用寿命3-5年，现已运行4年多，电池容量下降后个别电池不能修复。拆除2#蓄电池组第14只损坏蓄电池，对剩余17只电池进行充放电试验，充电1小时后整组电压238V，用恒定6.5A电流放电1小时整组电压220V，单只电池电压均在13V左右，说明剩余电池容量正常。根据检查结果，将2#蓄电池组剩余17只电池重新接入直流2#回路，将从白墩子变电所拉来的蓄电池接入直流1#回路，整个直流系统恢复正常。但在运行观察中发现直流电源监控器存在不能自动均、浮充转换的问题，需手动复位才能转换为均充电。2、原因分析：根据检查结果，交流电源失压后无直流输出的原因是两组蓄电池中各有1块蓄电池内部开路造成整组蓄电池无输出。（1）由于长流水变电所1#蓄电池组第17只蓄电池在2006年6月28日运行中上盖开裂，检修人员对该电池端电压进行测量后认为正常，没有及时拆除和更换，该蓄电池在运行中排出氢气、氧气、水蒸气、酸雾，运行时间不长因内部干涸失效而开路；（2） 由于充电机不能自动转换为均充电，2#蓄电池组一直在浮充状态下充电不足，因长流水变电所真空断路器为电磁操作机构，合闸操作时蓄电池大电流放电，长时间运行负极逐渐钝化，造成14#蓄电池损坏开路；（3） 银川检修车间在处理1#蓄电池组第17只蓄电池上盖开裂缺陷时，没有采取拆除和更换措施，春检过程中对蓄电池没有按规定进行核对性充放电，造成直流屏隐患没有被及时发现，直至发生6月28日直流电源蓄电池无输出故障；（4） 技术科制定的牵引变电所蓄电池日常测试办法存在不足，测试时值班人员在断开蓄电池充放电回路的状态下进行，而不是在蓄电池进行一定的放电后进行测试，造成日常测试时不能及时发现蓄电池内部开路的缺陷。3应吸取教训：（1）变电所值班人员每个月应对所有蓄电池进行一次电压检测，检测时必须关闭充电机交流电源，仅由蓄电池带负荷放电30分钟后，再进行测试；（2）检修车间应按照蓄电池检修工艺，每两年由对蓄电池进行一次核对性充放电试验，以发现蓄电池内部隐形缺陷；二、深沟牵引变电所“10.2”设备事故案例分析、事故概况：1992年10月2日3时15分， SS1135号机车牵引53次列车运行至兰新线兰武段打柴沟至深沟间K158+80米处(接触网88#8 9#柱)发生弓网故障，机车后弓刮坏，88#89#号承力索断线并接地，变电所1l0KV母线降至80KV，27.5KV母线A相电压降至8.5KV，B相电压降至22KV，A相电流表达到600A以上(电流表满刻度为600A)。交流屏380V电源因电压过低而跳闸，直流屏因无交流电源输入而断电，一组蓄电池保险熔断，另一组蓄电池回路断开，变电所无直流电源，全所继电保护装置拒动，3时3 3分经过18分钟，变电所馈出线(LGJ185)被烧断，母线电压恢复正常。接触网6.47公里铜接触线在长时间短路电流作用下，破坏了导线的机械强度，致使四个锚段坠砣分别落地。 、原因分析：（）弓网故障造成接地短路后，变电所母线电压降低，电力系统电压AB相电压达到80KV，占110KV的73。低于交流屏电压继电器动作电压值280V，(即额定电压380伏的73)，交流屏接触器失压跳闸，切断供应直流系统的交流电源，直流屏无交流电源输入 （2）两组蓄电池无直流输出，一号蓄电池组蓄电池之间连接存在虚接现象，故障时无电流输出，二号蓄电池组熔断器熔断后未及时更换，造成两组蓄电池组无直流电源输出，导致馈线短路故障时保护不能启动、开关不能分闸，最终大电流造成馈线烧断。、如何吸取教训：（）本次事故最大的教训是天祝变电所投运后，运行值班人员不了解设备原理和结构，更没有掌握设备日常检修和维护方法，未及时发现直流系统存在缺陷，致使直流系统带病运行，最终造成严重后果。因此对变电所值班人员来说，对所内设备结构和运行原理及日常检修维护方法的学习掌握是必须的；（2）本次事故的另一个教训是虽然天祝变电所开通以前也对值班人员进行了培训，但培训地点的设备与所内设备型号不同，值班人员对所内设备如何检查保养仍不知道。因此变电所值班人员的培训必须针对本所设备，结合检修作业实际操作，要不断的学习，做到对管辖设备结构特点、运行维护要领心中有数，才能确保变电所运行安全。三、西固牵引变电所设备烧损事故1、事故概况：1996年11月29日18时25分，韶山1641号机车运行至兰西至陈官营上行线k3+960米处(211号分相绝缘器位置)，由于机车司机退级不及时(9级)，带电闯分相，烧断分相绝缘器西第一主绝缘接头线夹处接触线，造成分相绝缘器整体塌架，接触线拉脱，兰州牵引变电所兰州至兰州西上行线231开关跳闸，重合失败，西固城牵引变电所西固城至兰州西上行线231开关拒动。当时，陈官营接触网工区网工程××向电调反映，西固至兰州西上行线分相211#支柱处接触网着火，与此同时，西固城牵引变电控制室内的各位置信号灯，2号直流盘各指示灯室内照明灯全部熄灭。18时26分，兰州分局供电调度员魏××命令西固牵引变电所值班员丁×立即断开西兰上，下行211、213开关。助理值班员李×讲：直流盘1号浮充机故障，没有直流操作电源，开关无法分下，电调下令手动分闸后无回声，听到控制室杂乱声中夹带“着火了”的喊声。18点27分，宣家沟地方变电所主控制室警铃响，110KV侧1112开关控制屏显示出“振荡闭锁”的光字牌，1114控制屏显示“电压回路断线光字牌”，“中央信号屏打出”后备接线回路故障。18时2.9分，西固变高压区1021GK引线处发生强烈火光和爆炸声。同时，宣家沟地方变1112开关控制屏后起火。18时30分，宣家沟地方变警铃喇叭响，高压室牵引线1112开关控制屏打出零序保护动作，重合闸动作“光字牌”，经查发现1112开关零序三段保护动作，开关跳闸，重合闸动作成功。18时32分，兰州分局电调向兰州供电局地调反映西固变设备起火，分局电调请求供电局调度，申请地调采取相应的安全措施将110KV侧开关断开，此时宣家沟地方变电所，开关已再次跳闸。8时41分，兰州供电局地调下令退出1112开关保护重合闸。18时42分，值班员执行命令时，主控室铃响，1112控制屏打出“零序保护动作”，“相间距离保护动作”光字牌；1112开关绿灯闪光，经检查发现1112零序三段保护动作，相间距离保护三段动作，开关跳闸，重合失败。至此，西固牵引变电所全所无电。西固至兰西接触网停电168小时44分，西固变电所停电69小时24分（暂时由内燃机车牵引列车运行）。供电设备烧损情况：接触网部分：西固一兰西上行线接触网铜导线18公里被烧损，承力索1.9公里，并烧坏分段绝缘器2组，分相1组，供电线3公里，架空地线1.6公里，棒式绝缘子50个、支柱3棵、悬式绝缘子326片，电连接，接触网悬挂装置及零件被烧毁，损失价值约100万元。变电所部分烧坏变电所直流屏1套，成套保护4台，电流互感器2台，隔离开关1台，控制电缆835米，避雷器1台，高压室直流控制盘1面，部分二极管，继电器烧损，1#、3#、4#、5#馈线隔离开关电磁机构箱，远动终端设备烧毁，变电所损失60.8万元。2、原因分析：（）因变电所直流屏1号浮充电机故障，两组浮充电机间自动切换回路故障，在规定时间内没有切换和投入2号充电机，浮充电机回路没有直流电源输出。同时，l号蓄电池组输出熔断器RDl熔断，2号蓄电池组没有投入运行，蓄电池组无直流电源输出，全所继电保护装置失去直流电源，接触网发生短路故障时，继电保护装置因无直流电源而拒动。（2）牵引变电所值班员业务，心理素质差，故障情况下应急处理能力差，没能及时采取有效措施将有关断路器手动分闸。3、如何吸取教训：（）对设备缺陷必须及时进行处理，不能带病运行：西固变电所直流屏1号浮充电机事故前三次发生故障，曾三次电压升高达290伏，运行和检修人员发现故障后没有彻底处理，蓄电池组保险熔断没有及时发现，结果在馈线短路时没有直流输出，导致继电保护拒动酿成这场事故；（2）值班人员必须加强业务知识学习和故障应急处理能力的培训：牵引变电所值班员必须掌握本所直流电源设备的运行原理和维护检查方法，还必须掌握在故障情况直流电源消失时如何手动分断相关断路器的操作要领，提高应急处理能力。四、天祝牵引变电所设备烧损事故1、故障概况1997年4月6日2时28分，天祝变电所27.5高压室母线对地发生短路，由于27.5KV及110KV低压起动过电流保护拒动，值班人员没有及时发现2时36分，黄羊镇地方变电所线路开关跳闸，切断短路电流，值班人员到室外手动分闸操作110KV高压少油断路器，将短路点切断，2时38分，黄羊镇变电所线路开关重合闸成功，110KV线路恢复送电，天祝变电所全所停电。短路电流流经变压器、断路器等设备达10分钟，高达3000A的短路电流通过主变压器回流线时，温度急剧升高，引燃主变底部已渗出的变压器油，造成一号主变起火并波及二号变。高压室过电压造成真空断路器、所用变压器、电缆等设备燃烧。4时50分准备越区供电，8时54分，由相临的深沟、十八里变电所完成越区供电，中断供电6小时26分。设备损坏情况主变压器：套管烧坏7根，油枕1个，端子箱3面，变压器19吨(泄漏)，门形架变形、支柱破损，回流线200米。配电盘：远动盘1面，有载调压盘1面，电容控制保护盘l面，控制电缆5500米。断路器：真空断路器6台。其他设备：所用变压器1台，支持绝缘子42根，穿墙套管2根，铝母线100米，隔离开关2台，网栅8间，支架及底座40处。这次牵引变电所设备烧损事故，直接造成经济损失约150万元。、原因分析：（）电容补偿装置投入产生过电压是引起事故的主要原因：新安装动态电容补偿装置自动投入时，瞬间产生了操作过电压，将电容馈出真空断路器、支持绝缘子、所用变压器等设备绝缘击穿，同时过电压通过断路器本体、二次电缆窜入控制保护盘，造成等设备燃烧；（）直流电源工作不正常，蓄电池无输出，在母线接地时母线电压接近于零，由于所用变电压低造成直流充电机无输出，造成在高压室母线接地时27.5千伏及110千伏低压起动过电流保护拒动。、如何吸取教训：（）加强对直流电源设备的运行监测、检查，直流电源系统存在缺陷时必须及时进行处理，不能带病运行；（）补偿电容在投入运行时会产生操作过电压，过电压的大小与系统内电流（即负荷电流）的大小成正比关系，因此各变电所在投入补偿电容时必须选择负荷电流较小时操作，可先申请好命令，观察各馈线负荷电流较小时进行倒闸操作，降低过电压发生机率，确保设备运行安全。五、中宁牵引变电所直流电源消失故障一、概况1999年11月20日12：21分，中宁变电所汇报：所内盘面所有指示灯全灭，无任何信号显示，交流盘无输出，经检测控制盘上无直流电源，控母、信母电源消失，交流盘上进线接触器不能保持，13：10分对直流盘进行检查后，人工将交流盘进线接触器闭合，直流盘恢复输出，盘面信号正常。二、设备损失：经检查，除3RD、5RD熔断外，其他设备无损坏。三、主要原因：11月20日12：20，变电所值班人员对控制盘进行小修清扫，当用刷子清扫控制盘顶时，由于采取措施不当，毛刷柄上包的铁皮造成盘顶小母线正负信母短路，直流盘信母开关跳闸，控母整流回路36RD熔断，由于交流盘控制回路的电源是从中央信号盘上的信母上引来，进线接触器线圈是通过信母电源来保持，当直流盘信母开关跳闸后，造成接触器不能保持，所内交、直流电源消失。经检查，直流盘上从蓄电池到控母(信母)母线负极之间是通过3RD、5RD连接的，而正确的应该是从蓄电池直接连接到控母(信母)母线负极，3RD、5RD容量为10A，正常情况下当交流电源消失时，因直流负荷电流较小，蓄电池可通过3RD、5RD向控母(信母)正常供电，当直流回路短路造成信母开关跳闸时，会使交流盘进线接触器脱扣，同时由于短路电流较大，造成36RD、3RD、5RD熔断，合母整流器、蓄电池不能向直流母线供电，最终造成直流盘无输出。四、事故教训：1在二次回路带电作业时，未对所使用的工器具进行有效的绝缘防护，对所使用的毛刷、螺丝刀、皮老虎等器具的金属部分要包缠绝缘胶带，并应防止触及带电部分造成短路或接地。2在变电所开通运行时未对直流盘进行认真地检查。通过对中宁至石嘴山六个变电所的直流盘检查发现，这六个所的直流盘上从蓄电池到直流负母线的连接全部存在同样的接线错误，因盘内接线是厂家连接好的，因此在竣工验收和投入运行后未对盘内配线进行认真核对，所以未早发现缺陷，如在此期间馈线发生短路故障，所内全部保护将拒动，那将造成严重的事故。3值班人员对交直流回路不熟悉，故障发生后，值班人员未先检查直流盘上输出开关的状态，未能先合上直流盘上的控母、信母开关。如先将直流盘上的控母、信母开关合上，则虽然蓄电池不能输出，但通过人工可将交流盘进线接触器铁芯闭合，交流电源送到直流盘上，通过控母整流器向控母、信母供电，交流盘进线接触器可保持，这样可保证直流输出正常。五、整改措施：1对全部直流设备的接线进行认真检查核对，重新连接从蓄电池到控母(信母)母线负极的连线。2.加强检修作业安全卡控措施，注意检测方法和工器具的正确使用，加强安全防护。3.加强变电所业务知识的培训，提高变电工故障应急处理能力。六、变电所直流接地1、故障概况：2007年5月21日我段管内普降大雨，银川、青铜峡、石嘴山、惠农牵引变电所都分别发生了直流接地隐患，在接地隐患的查找过程中,青铜峡变电所值班人员在对1#主变瓦斯继进行检查时，因不熟悉瓦斯继结构而误将一侧观察窗卸下，造成主变从瓦斯继观察窗处漏油，后经银川检修车间进行了恢复处理。2、原因分析：此次大面积的发生直流接地隐患，从查找情况分析，造成直流接地的原因主要有以下几个方面：（1）变压器轻重瓦斯继电器接线盒入口处电缆芯线老化开裂，绝缘状态不良，下雨时造成直流接地。（2）电动隔开机构箱输出轴及电缆入口处密封不严，致使雨水侵入，造成直流接地。（3）瓦斯继电器接线盒，室外控制箱、端子箱内端子排及接线柱脏污、积尘严重，致使雨雾天气，脏污部分大面积受潮，造成直流回路对地绝缘降低，从而诱发直流接地。（4）电缆芯线外皮存在损伤，雨雾天气时受潮造成直流回路对地绝缘严重降低，致使发生直流接地。3、应吸取教训：（1）检修车间、变电所在日常检修工作中，要对裸漏的电缆芯线进行包扎处理，防止电缆外漏芯线因日晒老化开裂，雨雾天气时造成直流接地的现象发生；（2）变电所要对隔开传动杆引入机构箱的转轴处进行防渗处理，必要时在其接缝部位涂抹黄油进行堵渗处理；（3）变电所要对所内设备上二次回路接线盒及室外机构箱、控制箱、端子箱内的端子排及接线柱进行清扫，防止雨雾天气时，脏污部分受潮而引发直流接地隐患；（4）对瓦斯继电器等易侵入雨水的接线盒，要采用玻璃硅胶进行密封处理；（5）发生直流接地隐患后，供电车间要立即组织人员进行查找处理，在用拉路法确认接地回路后，可采取将设备暂时退出运行后断开该设备直流电源的方法暂时消除直流接地，在查找未果的情况下，检修车间要积极组织人员进入现场进行查找，必须尽快消除接地点，防止产生新的接地点，造成保护误动或开关误动、拒动故障的发生。